引言
如今，基于人臉的技術(shù)和話題可以說(shuō)是炙手可熱，基于大數(shù)據(jù)和人工智能的人臉識(shí)別更是突破了我們的想象力的極限，如果應(yīng)用中不能集成人臉識(shí)別，那就太跟不上潮流了。人臉識(shí)別是一個(gè)算法密集型的項(xiàng)目，如果自行開(kāi)發(fā)，需要很深厚的數(shù)學(xué)功底和算法底蘊(yùn)，成本較高，我一個(gè)做C#的，自問(wèn)沒(méi)有那么高的水平能夠?qū)懗瞿敲磸?fù)雜的算法，即使能，我們的算法能和其它公司相比嗎。不過(guò)好在現(xiàn)在是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，自己開(kāi)發(fā)不行，那么使用其它現(xiàn)成的人臉識(shí)別引擎可行嗎？答案當(dāng)然是可行的。
本系列文章就將先從靜態(tài)圖片的人臉檢測(cè)開(kāi)始，逐步講解C#是如何進(jìn)行人臉識(shí)別的。共分為以下四篇
- 人臉識(shí)別入門—靜態(tài)照片人臉檢測(cè)
- 人臉識(shí)別入門—基于視頻的人臉檢測(cè)
- 人臉識(shí)別入門—人臉識(shí)別初應(yīng)用
- 人臉識(shí)別入門—模擬簡(jiǎn)單的門禁系統(tǒng)應(yīng)用
在開(kāi)始之前，我們先來(lái)了解一些人臉識(shí)別的集成方式和基礎(chǔ)知識(shí)，為下面的課程做準(zhǔn)備。
選擇人臉識(shí)別引擎的心路歷程
通過(guò)搜索引擎，可以大致確定集成人臉識(shí)別的可選方式有以下幾種
1. 集成WebAPI
目前以百度云，騰訊云為首的互聯(lián)網(wǎng)公司提供了基于WEBAPI的集成方式，可以通過(guò)HTTP的方式提交識(shí)別請(qǐng)求，識(shí)別結(jié)果通過(guò)JSON串的方式返回?；贖TTP的方式識(shí)別人臉是比較慢的，慢的原因在于IO性能，相對(duì)來(lái)講，離線版本的API則能夠充分利用本機(jī)的機(jī)器資源，不用往返于所謂的算法云服務(wù)器，直接在本地就能完成人臉識(shí)別和標(biāo)記工作。
2. 集成SDK
以Face++和訊飛語(yǔ)音為例，這些公司即提供了在線識(shí)別的方式也提供了基于SDK的本地識(shí)別方式。本地識(shí)別的優(yōu)點(diǎn)是速度快，集成度高。而且，作為C#，我們還可以搭建自己的云識(shí)別平臺(tái)。如果采用了WEBAPI的，每一筆請(qǐng)求都需要再經(jīng)過(guò)WEBAPI中轉(zhuǎn)，性能上會(huì)大打折扣。
因此，如果我們的項(xiàng)目不需要在互聯(lián)網(wǎng)上訪問(wèn)，可以供選擇的只有本地集成SDK一條路了。
收費(fèi) OR 免費(fèi)：免費(fèi)最好
軟件的成本包括人力成本和采購(gòu)成本，在考慮成本的時(shí)候，自然會(huì)想到，我們使用的引擎是否收費(fèi)呢？即使收費(fèi)再便宜，一旦流量上來(lái)了，也是一筆不小的開(kāi)支。在做技術(shù)選型的時(shí)候，成本是一個(gè)必須要考慮的因素。有了成本因素，再搜索時(shí)，就會(huì)悲劇的發(fā)現(xiàn)，在百度排首頁(yè)的那些人臉識(shí)別引擎都不是免費(fèi)的。那么有沒(méi)有免費(fèi)的呢。有，網(wǎng)上搜索，這次使用Google搜索，可以發(fā)現(xiàn)，github上有一系列的的人臉識(shí)別開(kāi)源代碼，但經(jīng)過(guò)試用，不太理想。
踏破鐵鞋無(wú)覓處，得來(lái)全不費(fèi)功夫
正在一籌莫展之際，突然今日頭條推送了一條消息，“人臉識(shí)別技術(shù)從此免費(fèi)！虹軟一舉顛覆人工智能“視”界”，踏破鐵鞋無(wú)覓處，得來(lái)全不費(fèi)功夫，這么好的機(jī)會(huì)，何不試試呢。
由于當(dāng)時(shí)并不了解虹軟，就是看中了人臉識(shí)別和免費(fèi)去的，后來(lái)重新百度了一下虹軟，發(fā)現(xiàn)這個(gè)公司有點(diǎn)意意思，竟然同時(shí)拿下了OPPO和VIVO，SAMSUNG這三大手機(jī)巨頭的單子，還是有兩把刷子的
下載引擎發(fā)現(xiàn)只C++
想到就要做到，于是趕緊打開(kāi)電腦下載了SDK，吐槽下今日頭條，做新聞不放鏈接太不厚道了。只能百度了，鏈接在這里http://www.arcsoft.com.cn/ai/arcface.html。
可是下載后，傻眼了，不得不說(shuō)虹軟的誠(chéng)意，這次免費(fèi)的SDK可真夠厚道的，包括了人臉識(shí)別，人臉檢測(cè)，人臉跟蹤所有的API。不過(guò)美中不足的是，這SDK竟然只有C++版本的，Windows版本不出C#，這虹軟有點(diǎn)不近人情啊。不過(guò)傷心歸傷心，活得還做，沒(méi)有C#，那我們就拿C++的包裹出C#來(lái)用。其實(shí)有了C++就等于有了C#，因?yàn)镃#本身是兼容C++的，可以直接調(diào)用C++的庫(kù)。
如何用C#調(diào)用C++的庫(kù)
那么，如何使用C#調(diào)用C++的庫(kù)呢，C#提供了兩種技術(shù)調(diào)用C++的DLL
- 靜態(tài)調(diào)用（DCOM+）
- 動(dòng)態(tài)調(diào)用（P/Invoke）
我們可以將C或者C++的函數(shù)封裝成COM組件，在C#中調(diào)用時(shí)比較方便，但是COM組件需要注冊(cè)，而且多次注冊(cè)可能也會(huì)導(dǎo)致一些問(wèn)題，同時(shí)在處理C或者C++的類型與COM組件的類型轉(zhuǎn)換的時(shí)候也可能有些麻煩
采用動(dòng)態(tài)的方式就是直接用C#調(diào)用C或者C++已經(jīng)寫(xiě)好的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù),這幾種方式相對(duì)而言，P/Invoke要方便一些
** 因此我們選擇P/Invoke的方式**
** P/Invoke是什么*
P/Invoke的全稱是Platform Invoke (平臺(tái)調(diào)用) 它實(shí)際上是一種函數(shù)調(diào)用機(jī)制，通過(guò)P/Invoke我們就可以調(diào)用非托管DLL中的函數(shù) ，實(shí)際上很多NET基類庫(kù)中定義的類 型內(nèi)部部調(diào)用了從Kernel32.dll，User32.dll，gdi32.dll等非托管DLL中導(dǎo)出的函數(shù)。
來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子
[DllImportAttribute("user32.dll", EntryPoint = "SetCursorPos")] [return: MarshalAsAttribute(UnmanagedType.Bool)] //可寫(xiě)可不寫(xiě),定義如何封送返回參數(shù) public static extern bool SetCursorPos(int X, int Y);
這段代碼的目的就是調(diào)用系統(tǒng)中獲取鼠標(biāo)參數(shù)的方法。
P/INVOKE的過(guò)程
關(guān)于P/Invoke的過(guò)程，我找到了MSDN上的一張圖，如下所示。
P/Invoke示例圖
在使用P／Invoke調(diào)用C/C++方法時(shí)，會(huì)依次執(zhí)行以下操作
1 查找包含該函數(shù)的非托管DLL
2 將該非托管DLL加載到內(nèi)存中
3 查找函數(shù)在內(nèi)存中的地址并將其參數(shù)按照函數(shù)的調(diào)用約定壓棧
4 將控制權(quán)轉(zhuǎn)移給非托管函數(shù)
注意：只在第一次調(diào)用函數(shù)時(shí)，才會(huì)查找和加載非托管DLL并查找函數(shù)在內(nèi)存中的地址。當(dāng)非托管函數(shù)產(chǎn)生異常時(shí)，P/Invoke會(huì)將異常傳遞給托管調(diào)用方
看起來(lái)很復(fù)雜，但使用起來(lái)卻很簡(jiǎn)單，只需要在C#中重新聲明函數(shù)的定義就可以了，然后可以像其它函數(shù)一樣調(diào)用。
注意：只在第一次調(diào)用函數(shù)時(shí)，才會(huì)查找和加載非托管DLL并查找函數(shù)在內(nèi)存中的地址。當(dāng)非托管函數(shù)產(chǎn)生異常時(shí)，P/Invoke會(huì)將異常傳遞給托管調(diào)用方
看起來(lái)很復(fù)雜，但使用起來(lái)卻很簡(jiǎn)單，只需要在C#中重新聲明函數(shù)的定義就可以了，然后可以像其它函數(shù)一樣調(diào)用。
有關(guān)本系列的全部代碼可以到我的資源中下載，也可以參考https://github.com/smartkids77/ArcSoft_FreeSDK_Demo
中提供的源代碼來(lái)尋找各個(gè)版本的實(shí)現(xiàn)，本系列文章就是從這里找到的靈感.
下一篇我們將以項(xiàng)目實(shí)踐的方式來(lái)給大家具體介紹是怎么一步步來(lái)實(shí)現(xiàn)靜態(tài)照片的人臉檢測(cè)的。
